CN116042043A - 用于高分子自粘胶膜防水卷材的水性非沥青基防水涂料及其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水性非沥青基防水涂料及其制备方法、防水层叠体。水性非沥青基防水涂料的组分包括增粘树脂、软化油、聚合物胶乳、阴离子乳化剂和水，所述增粘树脂、软化油和聚合物胶乳的质量比为30‑45：10‑25：5‑20，所述聚合物胶乳选自SBS胶乳和SBR胶乳中的一种或两种的组合。防水层叠体包括由水性非沥青基防水涂料形成的防水涂层。该防水涂料与高分子自粘胶膜防水卷材的剥离强度高，且具有优异的延伸性和耐高低温性，能够应用于高层建筑和重要建筑的防水。
Description
本发明是申请日为2022年04月07日，申请号为202210361021.0，发明名称为一种水性非沥青基防水涂料及其制备方法、防水层叠体的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种用于高分子自粘胶膜防水卷材的水性非沥青基防水涂料及其制备方法和用途。
背景技术
建筑防水领域通常会使用到防水卷材，现有的防水卷材通常包括沥青基防水卷材和高分子防水卷材，而高分子自粘胶膜防水卷材是一类重要的高分子防水卷材。
高分子自粘胶膜防水卷材是由合成高分子片材、高分子自粘胶及表面隔离膜构成的高分子防水卷材，其施工方式可以为干铺或湿铺。该类防水卷材可以实现优异的防水效果，并且具备优异的物理性能、耐老化性和耐候性，因此其成为建筑防水领域的重要材料之一。
但是高分子自粘胶膜防水卷材仅依靠高分子自粘胶与合成高分子片材进行粘结，而高分子自粘胶膜通常很薄，且高分子自粘胶的组成通常为热熔胶，该类胶的内聚力大，导致高分子自粘胶膜防水卷材与聚氨酯涂料等大部分水性涂料、沥青卷材或者其他高分子防水卷材的粘结性差。因此，高分子自粘胶膜防水卷材一般只能单独使用，无法与其他防水产品组合使用。依据现有的防水施工规范标准要求，高分子自粘胶膜防水卷材单独使用只能达到二级防水效果，无法达到一级防水效果。因此，高分子自粘胶膜防水卷材无法在重要建筑和高层建筑等领域使用，限制了其使用范围。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的缺点和不足，提供一种与高分子自粘胶膜防水卷材具有较高剥离强度的水性非沥青基防水涂料。
为解决以上技术问题，本发明采取的一种技术方案如下：
一种水性非沥青基防水涂料，所述水性非沥青基防水涂料的组分包括增粘树脂、软化油、聚合物胶乳、阴离子乳化剂和水，所述增粘树脂、软化油和聚合物胶乳的质量比为30-45：10-25：5-20，所述聚合物胶乳选自SBS胶乳和SBR胶乳中的一种或两种的组合。
在本发明的一些实施方式中，所述增粘树脂、软化油和聚合物胶乳的质量比为35-45：15-20：10-15。
在本发明的一些实施方式中，所述增粘树脂选自C5石油树脂、C9石油树脂、C5C9共聚石油树脂、萜烯树脂和加氢石油树脂中的一种或多种的组合。
在本发明中，聚合物胶乳指通过乳液聚合制备得到的聚合物乳液，聚合物胶乳中含有表面活性剂。
在本发明的一些实施方式中，所述SBS胶乳、SBR胶乳中含有的表面活性剂为阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂。
在本发明的一些实施方式中，所述软化油选自芳烃油、环烷油、白油和机油中的一种或多种的组合。
在本发明的一些实施方式中，所述阴离子乳化剂选自羧酸盐型乳化剂和磺酸盐型乳化剂中的一种或两种的组合。
在本发明的一些实施方式中，所述水性非沥青基防水涂料的组分还包括非离子乳化剂、增稠剂、消泡剂、杀菌防腐剂和稳定剂。
在本发明的一些实施方式中，所述非离子乳化剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯和聚醚中的一种或多种的组合。
进一步地，所述脂肪醇聚氧乙烯醚选自碳原子数为12以上的脂肪醇聚氧乙烯醚。
在本发明的一些实施方式中，所述增稠剂选自聚氨酯类增稠剂和碱溶胀类增稠剂中的一种或两种的组合。
进一步优选地，所述碱溶胀类增稠剂选自缔合型碱溶胀类增稠剂。
在本发明的一些实施方式中，所述水选自蒸馏水、去离子水和自来水中的一种或多种的组合。
在本发明的一些优选实施方式中，所述增粘树脂、软化油、聚合物胶乳、阴离子乳化剂、非离子乳化剂、增稠剂、消泡剂、杀菌防腐剂、稳定剂和水的质量比为30-45：10-25：5-20：1-3：0.5-2：1-3：0.1-1：0.1-1：0.1-1：30-50。
进一步优选地，所述增粘树脂、软化油、聚合物胶乳、阴离子乳化剂、非离子乳化剂、增稠剂、消泡剂、杀菌防腐剂、稳定剂和水的质量比为30-45：10-20：5-20：1-3：0.5-2：1-3：0.1-0.6：0.1-0.6：0.1-0.6：35-50。
更优选地，所述增粘树脂、软化油、聚合物胶乳、阴离子乳化剂、非离子乳化剂、增稠剂、消泡剂、杀菌防腐剂、稳定剂和水的质量比为30-40：10-20：5-20：1-3：1-2：1-3：0.1-0.6：0.1-0.6：0.1-0.6：40-50。
在本发明的一些优选实施方式中，所述水性非沥青基防水涂料由所述水性非沥青基防水涂料的组分通过研磨、混合制得。
本发明的水性非沥青基防水涂料的组成和用于高分子自粘胶膜防水卷材的高分子热熔胶的组成相似。并且本发明人通过研究发现，通过控制水性非沥青基防水涂料中增粘树脂和聚合物胶乳的质量比，以及采用SBS胶乳和/或SBR胶乳作为聚合物胶乳，可以实现防水涂料与高分子自粘胶膜防水卷材具有较高的剥离强度，同时防水涂料还具有优异的延伸性能和耐高低温性能。
本发明进一步提供上述水性非沥青基防水涂料的制备方法，所述方法包括以下步骤：
1)将所述增粘树脂和软化油混合均匀并加热，得到胶料；
2)在加热条件下将所述阴离子乳化剂、非离子乳化剂和稳定剂溶解于水中，得到皂液；
3)将所述胶料与所述皂液研磨得到乳化胶料；
4)将所述消泡剂、杀菌防腐剂、聚合物胶乳与乳化胶料混合，再加入增稠剂，得到所述水性非沥青基防水涂料。
在本发明的一些实施方式中，所述步骤1)中胶料的温度为120-140℃。
进一步优选地，所述步骤1)中胶料的温度为125-135℃，更优选地为130℃。
在本发明的一些实施方式中，所述步骤2)中加热的温度为40-70℃，溶解时间为1～4h。
进一步优选地，所述步骤2)中加热的温度为50-60℃，溶解时间为2-3h。
在本发明的一些实施方式中，所述步骤3)中乳化胶料的温度为60-90℃。
进一步优选地，所述步骤3)中乳化胶料的温度为65-85℃，或者为70-80℃，或者为75℃。
在本发明的一些实施方式中，所述步骤4)中混合的温度为15-30℃，混合时间为10～30min。
进一步优选地，所述步骤4)中混合的温度为20-25℃，混合时间为15-20min。
在本发明的一些实施方式中，采用胶体磨进行所述研磨，所述水性非沥青基防水涂料的粘度为10000-15000mPa.s。
本发明还进一步提供一种防水层叠体，所述防水层叠体包括基材层、防水涂层、高分子自粘胶层和高分子片材层，所述防水涂层由前述水性非沥青基防水涂料形成。
在本发明的一些实施方式中，所述防水层叠体通过将由高分子片材层、高分子自粘胶层和隔离膜构成的高分子防水卷材的隔离膜移除，将所述高分子自粘胶层粘结至所述防水涂层上制备得到。
进一步地，所述基材层为建筑面。
进一步优选地，所述建筑面为屋顶。
在本发明的一些实施方案中，先将水性非沥青基防水涂料涂覆在屋顶上，水性非沥青基防水涂料中的水分挥发实干形成防水涂层后，将高分子自粘胶膜防水卷材的隔离膜移除，将高分子自粘胶层粘结至防水涂层上，进而可以制备得到防水屋顶。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
通过控制水性非沥青基防水涂料中增粘树脂和聚合物胶乳的质量比，以及采用特定种类的聚合物胶乳，本发明的水性非沥青基防水涂料与高分子自粘胶膜防水卷材的剥离强度高于2.0N/mm，远大于GB 18173.1-2012《高分子防水材料第1部分片材》标准中片材与片材的剥离强度指标1.5N/mm。
本发明的水性非沥青基防水涂料具有优异的延伸性能，断裂伸长率高于1000％，可以有效的避免基层裂缝导致防水层出现漏水窜水现象的发生。
本发明的水性非沥青基防水涂料具有优异的耐高低温性能，耐热温度高达110℃，耐寒温度低至-15℃，可以极大程度的适应不同地区，不同环境的使用要求。
具体实施方式
下面结合具体实施例详细说明本发明的技术方案，以便本领域技术人员更好理解和实施本发明的技术方案，但并不因此将本发明限制在所述的实例范围之中。
实施例1
本例提供一种水性非沥青基防水涂料，其原料组成如表1所示，制备方法如下：
将阴离子乳化剂、非离子乳化剂和稳定剂溶解于水中配制成皂液，并加热至50℃备用；将C5石油树脂与芳烃油混合加热至120℃，搅拌均匀得到胶料；胶料与皂液同时通过胶体磨制备出性能稳定的乳化胶料；将消泡剂、杀菌防腐剂和阴离子SBS胶乳、阴离子SBR胶乳与乳化胶料混合，搅拌均匀，缓慢加入增稠剂，达到设定的粘度13000mPa.s，得到水性非沥青基防水涂料。
实施例2
本例提供一种水性非沥青基防水涂料，其制备工艺同实施例1，区别仅在于其原料组成和实施例1不同，其具体组成如表1所示。
实施例3
本例提供一种水性非沥青基防水涂料，其制备工艺同实施例1，区别仅在于其原料组成和实施例1不同，其具体组成如表1所示。
实施例4
本例提供一种水性非沥青基防水涂料，其制备工艺同实施例1，区别仅在于其原料组成和实施例1不同，其具体组成如表1所示。
实施例5
本例提供一种水性非沥青基防水涂料，其制备工艺同实施例1，区别仅在于其原料组成和实施例1不同，其具体组成如表1所示。
实施例6
本例提供一种水性非沥青基防水涂料，其制备工艺同实施例1，区别仅在于其原料组成和实施例1不同，其具体组成如表1所示。
对比例1
本例提供一种水性非沥青基防水涂料，其制备工艺同实施例1，区别仅在于其原料组成和实施例1不同，具体为采用氯丁胶乳替换阴离子SBS胶乳和阴离子SBR胶乳。
对比例2
本例提供一种水性非沥青基防水涂料，其制备工艺同实施例1，区别仅在于其原料组成和实施例1不同，具体为采用丁腈胶乳替换阴离子SBS胶乳和阴离子SBR胶乳。
对比例3
本例提供一种水性非沥青基防水涂料，其制备工艺同实施例1，区别仅在于其原料组成和实施例1不同，具体为增加阴离子SBS胶乳和阴离子SBR胶乳的用量。
表1实施例1-6、对比例1-3水性非沥青基防水涂料的原料组成
对实施例1-6以及对比例1-3的水性非沥青基防水涂料进行性能测试，测试方法按照标准JCT 408-2005《水乳性沥青基防水涂料》进行：
测试结果如表2所示。
表2实施例1-6、对比例1-3水性非沥青基防水涂料的性能结果
从表2可以看出，本发明的水性非沥青基防水涂料具有非常好的剥离强度、延伸性能和耐高低温性能，且通过加入特定种类的聚合物胶乳，以及控制聚合物胶乳的用量，可以提高上述性能。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
Claims (12)
1.一种用于与高分子自粘胶膜防水卷材相粘结的水性非沥青基防水涂料，所述水性非沥青基防水涂料的组分包括增粘树脂、软化油、聚合物胶乳、阴离子乳化剂和水，其特征在于：所述增粘树脂、软化油和聚合物胶乳的质量比为30-45：10-25：5-20，所述聚合物胶乳选自SBS胶乳和SBR胶乳中的一种或两种的组合。
2.根据权利要求1所述的用于与高分子自粘胶膜防水卷材相粘结的水性非沥青基防水涂料，其特征在于：所述增粘树脂、软化油和聚合物胶乳的质量比为35-45：15-20：10-15。
3.根据权利要求1所述的用于与高分子自粘胶膜防水卷材相粘结的水性非沥青基防水涂料，其特征在于：所述增粘树脂选自C5石油树脂、C9石油树脂、C5C9共聚石油树脂、萜烯树脂和加氢石油树脂中的一种或多种的组合；和/或，所述SBS胶乳、SBR胶乳中含有的表面活性剂为阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂。
4.根据权利要求1所述的用于与高分子自粘胶膜防水卷材相粘结的水性非沥青基防水涂料，其特征在于：所述软化油选自芳烃油、环烷油、白油和机油中的一种或多种的组合；和/或，所述阴离子乳化剂选自羧酸盐型乳化剂和磺酸盐型乳化剂中的一种或两种的组合。
5.根据权利要求1所述的用于与高分子自粘胶膜防水卷材相粘结的水性非沥青基防水涂料，其特征在于：所述水性非沥青基防水涂料的组分还包括非离子乳化剂、增稠剂、消泡剂、杀菌防腐剂和稳定剂。
6.根据权利要求5所述的用于与高分子自粘胶膜防水卷材相粘结的水性非沥青基防水涂料，其特征在于：所述非离子乳化剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯和聚醚中的一种或多种的组合；和/或，所述增稠剂选自聚氨酯类增稠剂和碱溶胀类增稠剂中的一种或两种的组合。
7.根据权利要求5所述的用于与高分子自粘胶膜防水卷材相粘结的水性非沥青基防水涂料，其特征在于：所述增粘树脂、软化油、聚合物胶乳、阴离子乳化剂、非离子乳化剂、增稠剂、消泡剂、杀菌防腐剂、稳定剂和水的质量比为30-50：10-25：5-20：1-3：0.5-2：1-3：0.1-1：0.1-1：0.1-1：30-50。
8.根据权利要求1至7任一项权利要求所述的用于与高分子自粘胶膜防水卷材相粘结的水性非沥青基防水涂料，其特征在于：所述水性非沥青基防水涂料由所述水性非沥青基防水涂料的组分通过研磨、混合制得。
9.一种制备权利要求5至8中任一项权利要求所述的用于与高分子自粘胶膜防水卷材相粘结的水性非沥青基防水涂料的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
1)将所述增粘树脂和软化油混合均匀并加热，得到胶料；
2)在加热下将所述阴离子乳化剂、非离子乳化剂和稳定剂溶解于水中，得到皂液；
3)将所述胶料与所述皂液研磨得到乳化胶料；
4)将所述消泡剂、杀菌防腐剂、聚合物胶乳与乳化胶料混合，再加入增稠剂，得到所述水性非沥青基防水涂料。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述步骤1)中胶料的温度为120-140℃；和/或，所述步骤2)中皂液的温度为40-70℃，溶解时间为1～4h；和/或，所述步骤3)中乳化胶料的温度为60-90℃；和/或，所述步骤4)中混合的温度为15-30℃，混合时间为10～30min。
11.一种防水层叠体，其特征在于：所述防水层叠体包括基材层、防水涂层、高分子自粘胶层和高分子片材层，所述防水涂层由权利要求1至8任一项权利要求所述的用于与高分子自粘胶膜防水卷材相粘结的水性非沥青基防水涂料形成。
12.根据权利要求11所述的防水层叠体，其特征在于：所述防水层叠体通过将由高分子片材层、高分子自粘胶层和隔离膜构成的高分子防水卷材的隔离膜移除，将所述高分子自粘胶层粘结至所述防水涂层上制备得到。
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